难溶强电解质溶液的沉淀溶解平衡.ppt
第四章 难溶强电解质溶液的沉淀溶解平衡PrecipitationDissolution Equilibrium of Non-Resolving Strong Electrolyte,4.1 溶度积原理 4.2 沉淀反应的利用与控制 4.3 生物矿化现象（自学）,4.1 溶度积原理,一、标准溶度积常数及其与沉淀溶解度的关系,1、标准溶度积常数,MA(s),活度积常数,通常难溶强电解质水溶液中离子浓度很低，活度因子近似为1，Ksp Ksp，一定温度下为常数。,溶度积常数,在一定温度下，难溶强电解质饱和溶液中构晶离子浓度幂的乘积为一常数（不随浓度而变）。,溶度积常数的大小，可反映难溶强电解质的溶解能力。(对于组成类型相同的微溶电解质，溶度积常数大，溶解度也大),MmAn mMnnAm,2、溶度积与溶解度之间的关系,对于难溶强电解质MA，,设MA的溶解度为S molL-1，则:,M+=A-=S/c,对于难溶强电解质MmAn，,使用Ksp与S之间换算公式应注意的问题:,(1)仅适用于离子强度很小，浓度可以代替活度的难溶强电解质溶液。对于溶解度较大的微溶电解质(如CaSO4、CaCrO4等)，可能产生较大误差；,(2)仅适用于已溶解部分能全部解离的难溶电解质。对于Hg2Cl2,Hg2I2等共价性较强的物质，会有较大误差；,(3)仅适用于溶解后解离出的阳、阴离子在水溶液中不发生副反应或副反应程度很小的物质。,18时，Mg(OH)2的Ksp=1.810-11，求它的溶解度。,例、,已知25时，AgCl的Ksp=l.8l0-10，Ag2CrO4的Ksp=l.1l0-12，试比较它们的溶解度大小。,例、,解：,3、影响难溶强电解质溶解度的因素,同离子效应、盐效应、酸碱效应、配位效应等,重量分析中，沉淀剂通常过量50%100%。,例、,已知Ksp(BaSO4)=8.71011，试计算BaSO4在纯水以及在0.010molL1Na2SO4溶液中的溶解度。,解：在纯水中,x=8.7 10-9molL-1,在微溶电解质的饱和溶液中，加入不含有相同离子的易溶电解质时，微溶电解质的溶解度将增大。这种作用称为盐效应。,AgCl(s)Ag+Cl-,(2)盐效应,发生同离子效应的同时，也会发生盐效应，同离子效应影响大。,(3)酸碱效应,溶液的酸度对沉淀溶解度的影响，称为酸碱效应。,(4)配位效应,由于沉淀解离出来的构晶离子参与了配位反应而使沉淀的溶解度增大的现象，称为配位效应,当溶液中QcKsp时，是未饱和溶液，如果体系中有MmAn，则MmAn会溶解直至溶液饱和；,当Qc=Ksp时，是饱和溶液，达到动态平衡；,当Qc Ksp时，将会有MmAn沉淀析出，直至MmAn 与其饱和溶液达到平衡。,二、溶度积规则,MmAn mMnnAm,离子积,在0.10molL-1Mg2+溶液加入等体积0.10molL-1HF溶液，有无MgF2沉淀生成？不要生成MgF2沉淀，需将溶液H+增大至多少以上？(),不要MgF2沉淀生成：,解：,有MgF2沉淀生成。,例、,4.2 沉淀反应的利用与控制,一、沉淀的生成,沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化、分步沉淀,原理：增大构晶离子浓度，使QcKsp,措施：加入过量沉淀剂；调节溶液的pH。,例、,已知Fe(OH)3的标准溶度积常数为2.7910-39。计算0.0lmolL1Fe3+溶液开始生成Fe(OH)3沉淀及沉淀完全（通常指c(Fe3+)105molL1）时的pH。,pOHlg6.53101312.19,pH14.00pOH14.0012.191.81,pOH=lg6.53101211.19,要使溶液中的Fe3+沉淀完全，则溶液中OH-最小相对浓度为：,通过调节溶液的pH，可达到控制沉淀的生成的目的。,pH=14.00pOH14.0011.192.81,检查蒸馏水中Cl允许限量时，取水样50.0mL，加稀硝酸5滴及0.l00molL1 AgNO3溶液1.00mL，放置半分钟，溶液如不发生浑浊为合格。求蒸馏水中Cl的允许限量。,即合格蒸馏水中Cl浓度应不大于9.03l08molL1,例、,二、沉淀的溶解（降低离子浓度，使QcKsp),生成弱电解质使沉淀溶解,形成配合物使沉淀溶解,发生氧化还原反应使沉淀溶解,三、沉淀的转化,K越大，转化越容易、越彻底。,四、分步沉淀,当溶液中有两种或两种以上离子可与同一沉淀剂生成沉淀时，只要缓慢加入沉淀剂，沉淀就会按先后顺序从溶液中析出。这种按先后顺序沉淀的现象，称为分步沉淀。,往含有0.10molL-1Cl-和0.10molL-1I-的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液。（1）哪种离子先沉淀？（2）能否用逐滴加入AgNO3溶液的方法将Cl-和I-分离？,例、,解:设开始生成AgCl沉淀所需Ag+浓度为cr,1(Ag+)，开始生成AgI沉淀所需Ag+浓度为cr,2(Ag+)。根据溶度积规则，要生成沉淀，必须Qc Ksp，则：,AgI先沉淀。,cr,2(Ag+)cr,1(Ag+),即I-沉淀完全时，Cl-还没开始沉淀，可以用逐滴加入AgNO3溶液的方法将Cl-和I-分离。,cr,3(Ag+)cr,1(Ag+),设I-离子沉淀完全时所需Ag+浓度为cr,3(Ag+),
